medzi všetkými druhmi rakovina liečba, fotodynamická terapia – Tam, kde sa svetlo používa na ničenie malígnych buniek – môže to mať najpodivnejší vedľajší účinok: pacienti často lepšie vidia v tme.
Minulý rok vedci konečne prišli na to, prečo sa to deje: rodopsín, svetlocitlivý proteín v sietnici našich očí, interaguje s fotosenzitívnou zlúčeninou tzv chlór e6 je dôležitou súčasťou tohto typu liečby rakoviny.
Práca vychádzala z toho, čo už vedci vedeli o organických zlúčeninách sietnica, ktorý sa nachádza v oku a zvyčajne nie je citlivý na infračervené svetlo.
Viditeľné svetlo spúšťa disociáciu sietnice od rodopsínu – ten sa premieňa na elektrický signál, ktorý náš mozog interpretuje, aby ho videl. Aj keď v noci nedostávame veľa viditeľného svetla, ukazuje sa, že tento mechanizmus možno spustiť aj inou kombináciou svetla a chémie.
Pod infračerveným svetlom a injekciou chlóru sa sietnica mení rovnakým spôsobom ako vo viditeľnom svetle.
„To vysvetľuje zvýšenie ostrosti videnia v noci,“ povedal Laure Calose Antonio Monari, chemik z Lorrainskej univerzity vo Francúzsku. CNRS Ešte v januári 2020.
„Nevedeli sme však presne, ako rodopsín a jeho aktívna skupina sietnice interagujú s chlórom. Toto je mechanizmus, ktorý sa nám teraz podarilo objasniť pomocou molekulárnych simulácií.“
Spolu s niektorými výpočtami chémie na vysokej úrovni tím použil molekulárnu simuláciu na sledovanie pohybov jednotlivých atómov (v zmysle ich príslušnej príťažlivosti alebo odpudzovania), ako aj rozbitia alebo tvorby chemických väzieb.
Simulácia prebiehala niekoľko mesiacov – a prehrýzla sa miliónmi výpočtov – predtým, ako sa jej podarilo presne namodelovať chemickú reakciu spôsobenú infračerveným žiarením. V skutočnom živote by reakcia prebehla len za nanosekundu.
„Pre našu simuláciu sme umiestnili virtuálne rodopsínové proteíny vložené do lipidových membrán do kontaktu s niekoľkými molekulami chlóru E6 a vodou alebo niekoľkými desiatkami tisíc atómov, “ povedal Monari. CNRS,
Keďže chlór E6 absorbuje infračervené žiarenie, interaguje s kyslíkom v očnom tkanive, premieňa ho na vysoko reaktívny singletový kyslík – ako aj singletový kyslík, ktorý sa viaže na sietnicu a ničí rakovinové bunky. Mohol by reagovať a umožniť zlepšenie nočného videnia, ukazuje molekulárne simulácia.
Teraz, keď vedci poznajú chémiu, ktorá je základom tohto podivného vedľajšieho účinku, môžu byť schopní obmedziť pravdepodobnosť jeho výskytu u pacientov podstupujúcich fotodynamickú terapiu, ktorí hlásili, že vidia siluety a obrysy v tme.
Ďalej v rade možno túto chemickú reakciu použiť aj na pomoc pri liečbe určitých typov slepoty alebo precitlivenosti na svetlo – aj keď sa absolútne neodporúča používať chlór E6 na pomoc pri liečbe určitých typov slepoty. Môžete poskytnúť nadľudské nočné videnie .
Toto je ďalší príklad poznania, ktoré môžeme získať aj z molekulárnych simulácií, a toho, ako nám najvýkonnejšie počítače na planéte dokážu poskytnúť hlbšie pochopenie vedy, ako by sme inak mohli mať.
„Molekulárne simulácie sa už používajú na objasnenie základných mechanizmov – napríklad prečo sa niektoré lézie DNA opravujú lepšie ako iné – a usmerňujú výber potenciálnych terapeutických molekúl,“ povedal Monari. Umožnite ich napodobňovaním ich interakcií so zvoleným cieľom .“ CNRS,
výskum bol publikovaný v r Journal of Physical Chemistry Letters,
Verzia tohto článku bola prvýkrát publikovaná vo februári 2020.
